JPWO2019224966A1 - Iii―v族化合物半導体装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
実施の形態に関わるIII―V族化合物半導体装置の製造方法について、図を参照しながら、以下に説明する。図2は、本願の実施の形態に関わる光半導体装置100の要部を示している断面構造図である。光半導体装置100の一例である半導体レーザは、n型InP基板11と、n型InPクラッド層12と、活性層13と、クラッド層14( InPクラッド層 )と、コンタクト層15( InGaAsコンタクト層、または、InGaAsPコンタクト層)などから構成されている。
実施の形態2に関わるIII―V族化合物半導体装置の製造方法は、実施の形態1に関わる化合物半導体装置の製造方法において、拡散後の残渣除去工程における昇温と合わせて、反応炉内の圧力を下げた状態で、一定時間保持することを特徴とするものである。
実施の形態3に関わるIII―V族化合物半導体装置の製造方法は、実施の形態2に関わる化合物半導体装置の製造方法において、拡散残渣を除去する際に、塩化水素( HCl )ガスなどの反応性ガスを炉内に導入することを特徴とするものである。
実施の形態4に関わる化合物半導体装置の製造方法は、炉内にキャリアガスのH2と同時に、不純物原料ガス(例えば、DEZn、または、DMZn)と、V族原料ガス(例えば、AsH3、または、PH3)を供給することで、V族原料が脱離することを抑え、半導体結晶性を確保しながら不純物を拡散させる。その際、同時に反応性ガスを炉内に導入する。III族原料ガスを同時に導入してもよい。
実施の形態5に関わるIII―V族化合物半導体装置の製造方法は、不純物の拡散工程で、炉内にキャリアガスのH2と同時に、不純物原料ガス(例えば、DEZn、または、DMZn)と、V族原料ガス(例えば、AsH3、または、PH3)と、反応性ガスとを供給することで、V族原料が脱離することを抑え、半導体結晶性を確保しながら不純物を拡散させる。III族原料ガスを同時に導入してもよい。
実施の形態6に関わるIII―V族化合物半導体装置の製造方法は、不純物の拡散工程で、炉内にキャリアガスのH2と同時に、不純物原料ガス(例えば、DEZn、または、DMZn)と、V族原料ガス(例えば、AsH3、または、PH3)と、反応性ガスとを供給することで、V族原料が脱離することを抑え、半導体結晶性を確保しながら不純物を拡散させる。III族原料ガスを同時に導入してもよい。
また、400℃から500℃の範囲の温度である第1の温度、および100hPaから700hPaの範囲の圧力である第1の圧力に設定した反応炉に、V族原料ガスと不純物原料ガスとエッチングガスとしてのハロゲン系反応性ガスを供給して、アンドープのIII―V族化合物半導体層に不純物を添加する第1の工程と、前記不純物原料ガスの供給を止めて、前記反応炉の温度を前記第1の温度よりも高い第2の温度まで昇温するとともに、前記反応炉の圧力を前記第1の圧力よりも低く設定して、前記V族原料ガスと前記エッチングガスの供給は続けて行う第2の工程と、を備えているものである。
また、400℃から500℃の範囲の温度である第1の温度、および100hPaから700hPaの範囲の圧力に設定した反応炉に、V族原料ガスと不純物原料ガスを供給して、アンドープのIII―V族化合物半導体層に不純物を添加する第1の工程と、前記不純物原料ガスの供給を止めて、前記反応炉の温度を前記第1の温度よりも高い第2の温度まで昇温し、前記V族原料ガスの供給は続けて行う第2の工程と、を備え、前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスに加えて、さらにエッチングガスとしてハロゲン系反応性ガスを供給し、前記第2の工程では、前記不純物原料ガスの供給と前記エッチングガスの供給を止めて、前記V族原料ガスの供給は続けて行うものである。
Claims (12)
- 第1の温度に設定した反応炉に、V族原料ガスと不純物原料ガスを供給して、アンドープのIII―V族化合物半導体層に不純物を添加する第1の工程と、
前記不純物原料ガスの供給を止めて、前記反応炉の温度を前記第1の温度よりも高い第2の温度まで昇温し、前記V族原料ガスの供給は続けて行う第2の工程と、
を備えているIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第2の工程では、前記反応炉の圧力が前記第1の工程の圧力よりも低く設定されていることを特徴とする請求項1に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第2の工程が始まると、エッチングガスの供給を開始することを特徴とする請求項2に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスに加えて、さらにエッチングガスを供給し、
前記第2の工程は、前記不純物原料ガスの供給を止めて、前記V族原料ガスの供給と前記エッチングガスの供給は続けて行うことを特徴とする請求項2に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスに加えて、さらにエッチングガスとIII族原料ガスを供給し、
前記第2の工程は、前記不純物原料ガスの供給と前記III族原料ガスの供給を止めて、前記V族原料ガスの供給と前記エッチングガスの供給は続けて行うことを特徴とする請求項2に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスに加えて、さらにエッチングガスを供給し、
前記第2の工程は、前記不純物原料ガスの供給と前記エッチングガスの供給を止めて、前記V族原料ガスの供給は続けて行うことを特徴とする請求項1に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスに加えて、さらにエッチングガスとIII族原料ガスを供給し、
前記第2の工程は、前記不純物原料ガスの供給と前記III族原料ガスの供給を止めて、前記V族原料ガスの供給と前記エッチングガスの供給は続けて行うことを特徴とする請求項1記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 第1の温度に設定した反応炉に、V族原料ガスと不純物原料ガスとエッチングガスを供給して、アンドープのIII―V族化合物半導体層に不純物を添加する第1の工程
を備えているIII―V族化合物半導体装置の製造方法。 - 前記第1の工程では、V族原料ガスと不純物原料ガスとエッチングガスの供給に加えて、さらにIII族原料ガスを供給することを特徴とする請求項8に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程で供給する不純物原料ガスに、ジメチル亜鉛、または、ジエチル亜鉛を使用することを特徴とする請求項1から9のいずれか1項に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第1の工程で供給するエッチングガスに、ハロゲン系反応性ガスを使用することを特徴とする請求項4から9のいずれか1項に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
- 前記第2の工程で供給するエッチングガスに、ハロゲン系反応性ガスを使用することを特徴とする請求項3に記載のIII―V族化合物半導体装置の製造方法。
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